【技术实现步骤摘要】
一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承
[0001]本专利技术公开一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,涉及电气和机械传动设备技术,属于发电
、
变电或配电的
。
技术介绍
[0002]近年来,高速和超高速电机在机床加工
、
透平机械
、
飞轮储能系统以及混合动力汽车等领域得到了日益广泛的应用
。
在电机结构方面,区别于转子永磁电机,定子永磁电机的永磁体位于电机定子一侧,转子上既无永磁体也无绕组,因此不存在传统转子永磁电机面临的永磁体受离心力破碎和高温去磁的风险,克服了传统转子永磁电机结构复杂
、
制造成本高
、
加工工艺复杂
、
等效气隙大
、
转子冷却困难且具有不可逆退磁风险等缺点
。
[0003]然而,现有的定子永磁型电机系统一般采用机械轴承,在使用的过程中,机械轴承因长时间机械摩擦存在长时间磨损
、
疲劳失效以及润滑油腐蚀等原因导致故障的可能性,使用寿命大幅度缩短,面临着失效的风险,无法在高速状态下可靠运行,这在一定程度上限制了定子永磁型电机的可靠性
。
因此必须采用高速轴承系统
。
针对传统机械轴承带来的问题,工业界提出了利用磁悬浮轴承来替代滚珠轴承
、
充油轴承和空气轴承等传统轴承想法,以实现对高速运行的转子的悬浮支撑
。
[0004]现有的“永磁偏置 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述双凸极永磁电机的定子轭部空间内沿周向装配有永磁体,所述永磁体端部具有伸出电机定子的永磁体段;所述双层定子型径向磁轴承包括:磁轴承定子铁芯
、
磁轴承转子铁芯
、
控制线圈
、
导磁桥,每个导磁桥装配在相邻两个永磁体端部体伸出电机定子的永磁体段之间的空间内,各导磁桥组成周向导磁桥结构,所述磁轴承定子铁芯嵌入所述周向导磁桥结构且与周向导磁桥结构接触,所述磁轴承转子铁芯相对于磁轴承定子铁芯旋转,磁轴承定子铁芯的每个定子磁极上缠绕有控制线圈
。2.
根据权利要求1所述一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述磁轴承定子铁芯包括:上层定子磁极
、
下层定子磁极,所述上层定子磁极和下层定子磁极之间装配有隔磁环,所述上层定子磁极
、
下层定子磁极中的每一个定子磁极上缠绕有一个控制线圈,同一层定子磁极上缠绕的控制线圈串联
。3.
根据权利要求2所述一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述磁轴承定子铁芯两层定子磁极的叠厚加上隔磁环厚度等于磁轴承转子铁芯叠厚
。4.
根据权利要求2所述一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述隔磁环轴向充磁,且隔磁环的内径等于磁轴承定子铁芯轭部的内径,隔磁环的外径等于磁轴承定子铁芯轭部的外径
。5.
根据权利要求1至4中任意一项所述一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述周向导磁桥的内径大于磁轴承定子铁芯的外径,且周向导磁桥具有与磁轴承定子铁芯径向外侧接触的凸起结构,所述导磁桥的径向宽度小于或等于电机定子轭部宽度,导磁桥的轴向厚度等于伸出电机定子的永磁体段的长度,导磁桥个数与磁轴承定子磁极个数相等且均为
4N
,
N
为正整数,且
4N
小于或等于电机定子永磁体数
。6.
根据权利要求5所述一种集成于双凸极永磁电机的双层定子型径向磁轴承,其特征在于,所述永...
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